(57)【要約】【課題】本発明の課題は、周囲部および／または孔部および／または溝を備えるガラス蓋を製作する低コストプロセスを提供することである。【解決手段】封入蓋（1）は、少なくとも2種類の組成の異なるガラス層を有し、第1の層（2）は底部層と呼ばれる連続層であって、少なくとも第2の層（3、6）は不連続層であって、当該蓋の孔部（4、5）または段差部を定める。第1の層を除くガラス層は、低融点フリットであることが好ましく、これにより、ガラスの機械加工をせずに、そのような蓋を低コストで製作することができる。【選択図】図1
2005353592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子または電子光素子を保持する基板に用いられるガラス封入蓋であって、前記基板を利用して、前記素子を収容する気密パッケージが構成され、
当該蓋は、組成の異なる少なくとも2種類のガラス層を有し、前記第1の層は底部層と呼ばれる連続層であり、少なくとも第2の層は不連続であって、当該蓋および前記パッケージの内部に孔部または段差部を定形し、前記第1の層は、前記第2の層で構成される前記孔部または段差部の底部を構成することを特徴とする、ガラス封入蓋。
【請求項２】
前記少なくとも第2の層のガラス軟化点は、前記底部層のガラス軟化点よりも低いことを特徴とする請求項1に記載の蓋。
【請求項３】
前記少なくとも第2の層のガラス軟化点と前記底部層のガラス軟化点の差は、150℃以上であることを特徴とする請求項1に記載の蓋。
【請求項４】
前記少なくとも第2の層のガラス軟化点は、550℃を越えないことを特徴とする請求項2または3のいずれかに記載の蓋。
【請求項５】
前記第1の層は、平坦で均一な厚さであることを特徴とする前記請求項のいずれか1項に記載の蓋。
【請求項６】
電子または電子光素子を収容する気密パッケージであって、前記素子および前記請求項のいずれか1項に記載の蓋を保持する基板を有し、前記蓋は、前記基板に密封シール状態で接合され、前記素子と前記蓋の前記孔部または段差部とを収容することを特徴とする気密パッケージ。
【請求項７】
前記基板は、前記素子を保持するガラス層を有し、該ガラス層のガラス組成は、前記蓋の前記第1の底部層のガラス組成と等しいことを特徴とする請求項6に記載の気密パッケージ。
【請求項８】
前記蓋および前記基板の少なくとも周囲に設置されたシール部を有し、これにより前記密封シール状態の接合が提供され、前記素子が外部雰囲気から隔離されることを特徴とする請求項6または7のいずれかに記載の気密パッケージ。
【請求項９】
前記シール部の平均厚さは、100μm以下であることを特徴とする請求項8に記載の気密パッケージ。
【請求項１０】
前記電子または電子光素子は、有機発光ダイオードを有することを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1項に記載の気密パッケージ。
【請求項１１】
前記電子または電子光素子は、アクティブマトリクス回路を有することを特徴とする請求項6乃至10のいずれか1項に記載の気密パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型電子素子または小型電子光素子を保持する基板に用いられるガラス封入蓋に関し、この基板を利用して、前記素子を収容する気密パッケージが形成される。
【０００２】
特に本発明は、パネルの背面を構成する基板上に、少なくとも1の有機エレクトロルミネッセント層と、該層に電流を流すための電極と、基板に密封シール状態で設置される封入蓋とを有する画像表示および／または照射パネルに利用され、前記有機エレクトロルミネッセント層を覆うシールパッケージが構成される。そのような蓋は、パネルの前面を構成する底部と、全周にわたる周囲部とで構成される。周囲部は、パネルの側部を構成し、前面と背面を接合する。
【背景技術】
【０００３】
有機発光ダイオード（OLED）層は、水分に極めて敏感である。従ってそれらは、製作直後にできるだけ速やかに封入する必要があり、これらの層は、水分と酸素を遮断した制御雰囲気に置かれる。基板に成膜された有機層の損傷を防ぐため、封入は、低温で行う必要がある。通常OLED層は、UV硬化接着剤を用いて、蓋と基板を接合することによって封入される。別の方法では、あまり一般的ではないが、通常は真空化で、保護層を直接有機層に設置して保護を行う。さらに2つの方法を組み合わせる方法も考えられる。
【０００４】
封入に用いられる蓋は、金属またはガラスで構成される。上部放射OLEDの場合、蓋は透明にする必要がある。エレクトロルミネッセント層で放射された光は、基板のパネル側から基板の反対側に逸散するからである。そのような構造は、高い光抽出が得られるため、特に有意である。従ってそのような構造の場合、通常はガラス蓋が用いられる。
【０００５】
米国特許第6  081  071号には、ガラス基板を供えるOLEDパネルが示されており、このパネルは、周囲部のない平坦ガラス蓋で封入される。一般に封入には、基板と蓋の間に高さ約0.4mmから1mmの範囲の封入空間が必要である。この空間の高さは、封入空間に吸収剤および／または乾燥剤を設置するために必要となる。この吸収剤は、空間内で微量残留物、特に水分および酸素を吸収する。そのような吸収剤は、しばしばゲッター剤または乾燥剤と呼ばれる。
【０００６】
平坦蓋を用いる場合、接着シールは、基板と蓋の間の距離を確保する。この距離は、米国特許第6  081  071号に示されているように、この空間を確保するために必要なものである。さらに、米国特許出願2003／227253号、特に図5B、6Bおよび7が参照できる。これらの図には、それぞれ参照符号512および609で示される蓋と基板の間のシール部を利用することが示されている。
【０００７】
このように基板、蓋および基板上で蓋をシールする手段によって、気密封入パッケージが構成される。
【０００８】
有機LED材の水分に対する高い感受性のため、この密着シールの厚さまたはこのシール部の高さは最小にすることが好ましい。このシールによって、基板と蓋の間に不透明接合状態が提供される。このシールまたはこの部分は、有機材料（例えばエポキシ樹脂）で構成されるため、基板および蓋の底部の基部を構成するガラスのような鉱物材料よりも、水分および／または酸素を通し易い。
【０００９】
接着シールの厚さまたはシール部の高さを最小に抑えるため、周囲部のあるパッケージが用いられる。周囲部の高さは、シールの高さの一部を代用する（上述の米国特許出願第2003／227253号の図7参照）。そのような周囲部は、蓋上部の周りに凸部を構成する。
【００１０】
周囲部のある蓋の製作は、高コストである。例えば、それらの蓋は、ガラスプレートの機械加工によって得られる。この切削方法では、さらに高コストとなり、パネルの寸法が大きくなると非現実的な方法となる。
【００１１】
さらに、より効果的にパッケージ内に吸収剤を収容し、分散させるため、蓋の内面に孔または溝を設ける方法が知られている。上述の米国特許出願2003／227253号の図6Bには、蓋608aに孔608bが設けられ、米国特許出願2004／056232号の図4でも、蓋43に孔49が設けられている。
【００１２】
米国特許出願2003／038590号および欧州特許第EP  1  411  562号には、上部放射パネルの特定の例が示されており、吸収剤を収容するための溝が、透明蓋の内面に作られ、画素間に設置されている。米国特許第5  239  228号および日本特許第2002-050471号には、上部放射エレクトロルミネッセントパネルの溝が示されており、この溝は、活性化面または放射面から離れた位置に設置され、吸収剤を含んでいる。
【００１３】
ガラスプレート内のそのような溝の製作は、高コストである。例えば、それらは、画素の位置と対応する蓋の領域をマスクしてから、サンドブラスト法で得ても良い。
【特許文献１】米国特許第6  081  071号明細書
【特許文献２】米国特許出願第2003／227253号明細書
【特許文献３】米国特許出願第2003／038590号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の課題は、特に周囲部および／または孔部および／または溝を備えるガラス蓋を製作する低コストプロセスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の課題は、電子または電子光素子を保持する基板に用いられるガラス封入蓋であって、前記基板を利用して、前記素子を収容する気密パッケージが構成され、
当該蓋は、組成の異なる少なくとも2種類のガラス層を有し、前記第1の層は底部層と呼ばれる連続層であり、少なくとも第2の層は不連続であって、当該蓋および前記パッケージの内部に孔部または段差部を定形し、前記第1の層は、前記第2の層で構成される前記孔部または段差部の底部を構成することを特徴とする、ガラス封入蓋を提供することで解決される。
【００１６】
第1の層とは別の、第2のガラス層および必要であれば他の層は、不連続であって、全域にわたる孔または凹部を有する。
【００１７】
そのような多層化構造によって、以下に詳細を示すように機械加工によらず、蓋を低コストで製作することができる。
【００１８】
第1の層とは別の、第2のガラス層および必要であれば他の層は、ガラス軟化点が第1の（底部）層のガラス軟化点よりも低いことが好ましく、この場合、第1の層とは別の層のガラスフリットを用いて蓋を形成することができる。この軟化点は550℃を越えないことが好ましい。フリットの使用を容易にするため、第2のガラス軟化点と底部層の軟化点の間には、少なくとも150℃の温度差があることが好ましい。
【００１９】
蓋の第1の底部層は、平坦で均一な厚さであることが好ましい。そのような蓋は、フラットスクリーンの封入に特に適している。
【００２０】
また、本発明では、電子または電子光素子を収容する気密パッケージであって、前記素子および上述の蓋を保持する基板を有し、前記蓋は、前記基板に密封シール状態で接合され、前記素子と前記蓋の前記孔部または段差部とを収容することを特徴とする気密パッケージが提供される。
【００２１】
基板は、前記素子を保持するガラス層を有することが好ましく、このガラスの組成は、蓋の第1の底部層の組成と等しい。実際は、基板のこのガラス層は、一般に平坦保持プレートである。ガラスの組成が等しいため、パッケージを定形する2の主面間で膨張率が異なるという問題は、回避される。
【００２２】
気密パッケージは、前記蓋および前記基板の少なくとも周囲に設置されたシール部を有し、これにより前記密封シール状態の接合が提供され、パッケージに収容された前記素子が外部雰囲気から隔離されることが好ましい。
【００２３】
通常このシールは、高分子材で構成される。本発明によって、基板にシール接合を提供するための周囲の凸部を、蓋に低コストで設けることが容易となり、これにより極めて薄いシールを利用することが可能となる。
【００２４】
変形例として、このシールは、前記孔を相互に分離させることに利用しても良く、これにより、孔の間を気体が移動することを回避することができる。
【００２５】
このシールの平均厚さは、100μm以下であることが好ましい。シール厚さがこのように薄いことによって、パッケージのシール性が改善される。このシールは、有機材料で構成されることが好ましく、厚さは10から20μmの間であることが好ましい。
【００２６】
パッケージ内に設置される素子は、有機発光ダイオードおよび／またはアクティブマトリクス回路を有することが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明は、以下の説明および添付図面を参照することによって、さらに理解することができる。ただし説明は、単なる例示のためのものであり、本発明はこれに限定するものではない。
【００２８】
説明を単純にするため、同じ機能を有する素子には同じ参照符号が用いられている。
【００２９】
本発明を図1参照して説明する。図1は、本発明の蓋を備えるエレクトロルミネッセントパネル製品であり、蓋には、4セルのみが概略的に示されている。
【００３０】
アクティブマトリクスは、有機ルミネッセントセルの2次元配列を保持する。基板を構成するこのアクティブマトリクスは、平坦ガラスプレートを有し、このガラスプレートの一方には、シリコン層が成膜され、シリコン層内には、エレクトロルミネッセントセルを制御する回路がエッチング加工成形され、ガラスプレートの他方には、これらの回路およびこれらのセルを制御して、給電を行う電極が設置される。エレクトロルミネッセントセルは、各回路に成膜される。これらの電子および電子光素子を保持するそのような基板は、従来の方法で製作される。
【００３１】
基板に成膜されたこれらの素子を封入するための、本発明のガラス蓋を製作するプロセスを以下に説明する。
【００３２】
そのような蓋を製作するプロセスには、まず基板のガラスプレートと同じ寸法の平坦ガラスプレートが用いられる。このプレートは、底部層として機能する。例えば従来のソーダ石灰ガラス、すなわち高融点で、550℃以上の軟化点のガラスが選定される。アクティブマトリクスのベースガラスと同じ種類のガラスを選択することが好ましく、この場合、膨張係数の差異に関する問題を回避することができる。
【００３３】
ここでの目的は、溝または孔を有する蓋を提供することである。基板に接合された後に、この溝は、欧州特許EP1  411  562号（Thomson）に示されているように、エレクトロルミネッセントセル間に配置される。
【００３４】
図1には、上述の基板に適した蓋1の第1の実施例の概略図を示す。
【００３５】
平坦ガラスプレートは、底部層2を構成し、この層は、孔のない連続層であって、ここでは均一な厚さを有する。したがって極めて低コストな部品とすることができる。
【００３６】
露光用ペーストは、従来の方法で調製され、前記ペーストは、有機溶媒に溶解または懸濁された光硬化型有機バインダと、低融点の鉱物ガラスフリットとを有する。
【００３７】
このフリットの軟化点は、実質的に底部層のガラスの軟化点より、少なくとも150℃低いことが好ましい。このフリットの軟化点は、550℃を越えないことが好ましく、450℃を超えないことがより好ましい。ここでは従来組成のフリットであって、軟化点が約420℃のものを選定した。使用する従来のフリットは、ホウ酸塩および／または鉛塩を含んでも良い。さらに、アルミナまたはチタニアのような高融点の非ガラス性充填材を含むフリットを用いることも可能である。
【００３８】
底部層2には、このペーストからなる均一厚さの第2の層が設置され、溶媒が蒸発される。適当なマスクを挿入後、UV線で露光することにより、この層のバインダが、エレクトロルミネッセントセル位置に対応した位置でのみ硬化する。次にこの層の硬化されなかった部分が除去され、エレクトロルミネッセントセルの間に設置された、2の直交溝が形成される。これらの溝の底部は、第1の底部層2を形成するガラスプレートによって構成される。
【００３９】
第2の層には、このペーストからなる均一厚さの第3の層が設置され、溶媒が蒸発される。別の適当なマスクを挿入後、UV線で露光することにより、この層のバインダが周囲部周辺でのみ硬化し、この層の硬化されなかった部分が除去されて、4のエレクトロルミネッセントセルを囲むように、パネルの周囲部に凸部が形成される。この周囲凸部は、単一の孔を定形し、孔の底部には、主として第2の層が予め成膜されている。
【００４０】
次に全組立体は、通常は約420℃で加熱されて有機バインダが除去され、2のペースト層のガラスフリットが、凝固、緻密化する。
【００４１】
本発明によるガラス蓋は、第1のガラス層または底部層2と、第2のガラス層3と、第3のガラス層6とを有し、第1のガラス層は連続層であって、第2の層は不連続層であって、セル間に溝4、5を定形し、第3のガラス層は、4セルの周囲に連続した凸部を形成し、パネルの全活性表面に広がる穴を定形する。第1の層2は、溝4、5の底部を形成し、第2の層3は、主としてパネルの全セルに対応した単一の中心孔の底部を形成する。第2および第3の層のガラス軟化点は、第1の底部層のガラス軟化点よりも実質的に低い。
【００４２】
このガラス蓋は、機械加工をせずに得ることができる。したがって特に低コストである。
【００４３】
従来技術の吸収剤および乾燥剤は、溝4、5内に設置され、エレクトロルミネッセントセルは、酸素または水蒸気による劣化の危険から保護される。
【００４４】
接着シールは、第3の層6を構成する周囲凸部の上部に、従来方法によって設置され、ガラス蓋が基板上に接合されて、基板に保持された電子および電子光素子を収容する気密式の封入パッケージが構成される。シールは、蓋および基板の周囲に設置されるため、溝4、5で形成される孔と、第3の層6の周囲凸部によって定形される中央孔とが、外気雰囲気から分離される。
【００４５】
このように、有機エレクトロルミネッセントセルが外気雰囲気と十分に隔離されたOLEDパネルを得ることができ、さらに周囲凸部によって、極めて薄い平均厚さの接着シールを利用することが可能となる。接着シールの厚さは、20μmあるいはそれ以下であることが好ましい。これにより、このパネルを長寿命化させることができる。
【００４６】
図2および3には、上述の方法と同じ露光転写プロセスによって得られる本発明によるガラス封入蓋の別の実施例を示す。
【００４７】
図2には、第1のガラス層または底部層2と、別の組成の第2のガラス層3と、2の直交するガラス支柱62および63とを有するガラス蓋1’を示す。第1のガラス層は連続層であり、第2の層は不連続層であり、周囲ガラス凸部61によって孔部51、52、53、54を定形する。第1の層2は、孔部51、52、53、54の底部を形成する。
【００４８】
図3には、第1のガラス層または底部層2と、別の組成の第2のガラス層3と、隆起ブロック621、622、631および632とを有するガラス蓋1’’を示す。第1のガラス層は連続層であり、第2の層は不連続層であり、周囲ガラス凸部61を形成する。周囲凸部61は、孔部を定形し、孔の底部は第1の層2によって定形され、ブロック621、622、631および632は、それらの間に段差部または凹部を提供し、その底部は、第1の層2によって形成される。
【００４９】
本発明から逸脱しないで、別の種類のガラス封入蓋を製作しても良い。
【００５０】
フリットペースト層を得る別のプロセスとして、
均一フリットペースト層が前述のように成膜されてから、この層のエッチングをサンドブラスト法で実施し、孔部または段差部を形成する方法；
孔の間の位置にのみ成膜されるように、スクリーン印刷法によって直接成膜し、露光転写処理による除去ステップ、または上述のエチングステップを行う方法；
注入後の加熱処理前または後に、平坦化ステップを実施する方法、
を利用することができる。
【００５１】
本発明から逸脱しないで、別のプロセスを用いても良い。
【００５２】
本発明は、有機エレクトロルミネッセントパネルの封入に特に適している。このパネルの有機化合物は、外部雰囲気から十分に隔離する必要があるが、これらの蓋によって、最適な封入が提供されるからである。そのようなパネルは、従来のように、例えば画像を照射または表示する際に利用される。
【００５３】
本発明は、他の電子または電子光素子の封入にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】異なる組成の3種類のガラス層で構成される、本発明によるガラス封入の第1の実施例を示す図である。
【図２】異なる組成の2種類のガラス層で構成される、本発明によるガラス封入の第2の実施例を示す図である。
【図３】本発明による蓋の第3の実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
1、1’、1’’  ガラス蓋、2  第1のガラス層、3  第1のガラス層、4  溝、5  溝、6  第3のガラス層、51、52、53、54  孔部、61  周囲凸部、62、63  ガラス支柱、621、622、631、632  隆起ブロック。
【図１】
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【図２】
2005353592.tif 000004
【図３】
2005353592.tif 000005